APS 1 semestre - Energia eólica

SUMÁRIO

1.        OBJETIVOS        2

2.        DESENVOLVIMENTO TEÓRICO        3

3.        ETAPAS DE CONSTRUÇÃO        5

3.1        MONTAGEM        5

3.2        CIRCUITO        7

3.3        LISTA DE COMPONENTES        8

3.4        DESCRITIVO E CÁLCULOS        8

3.5        PLANILHA DE CUSTOS        9

4.        CONCLUSÃO        10

5.        BIBLIOGRAFIA        10

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1.OBJETIVOS

        O objetivo deste trabalho é construir um modelo didático de um gerador de energia elétrica a partir da transformação de energia de natureza eólica. Para obtenção destes objetivos existem alguns sub-itens inseridos neste contexto para que se possa executar esta transformação. São eles:

• Entendimento básico de motores de corrente contínua;
• Dispositivos semicondutores, mais especificamente o diodo emissor de luz (LED);
• Retificadores;
• Associação série e paralelo;
• Lei de Ohm.

        Este "gerador" deve ser capaz de acender um conjunto de 35 led's e manter uma tensão acima de 6Vdc.

2.DESENVOLVIMENTO TEÓRICO

2.1- SISTEMAS DE GERAÇÃO DE ENERGIA

Podemos citar 5 formas de obtenção de energia elétrica a partir de processos criados pelo homem, são elas:

• Termoelétrica;
• Nuclear;
• Hidroelétrica;
• Solar;
• Eólica.

A energia elétrica em uma usina termoelétrica é obtida através da queima de combustíveis fósseis, como gás natural e o carvão mineral (coque), podendo também utilizar outros materiais de natureza vegetal como o bagaço de cana. Este processo se baseia em utilizar o calor gerado pela queima destes materiais para caldeiras de vapor de água que por sua vez movimentarão as turbinas gerando a energia elétrica. Este processo de obtenção de energia possui dois grandes fatores agravantes, a utilização de fontes não renováveis de energia (no caso do carvão e do gás), e emissão de gás carbônico (CO2) na atmosfera, independente de qual for o material utilizado.

A obtenção de energia elétrica a partir da energia nuclear é similar ao processo utilizado em uma usina termoelétrica, onde as turbinas que geram a eletricidade propriamente dita também é movimentada por vapores de água gerados em caldeiras. A diferença reside na forma como a água é aquecida, que ao invés de utilizar o calor proveniente da queima de combustíveis fósseis, utiliza o calor de materiais radioativos como urânio por exemplo.

A geração de natureza nuclear não possui o efeito colateral da emissão de CO2 nem do consumo de combustíveis fósseis, porém traz dois fatores também impossíveis de serem ignorados: O perigo do manuseio e possível contaminação/acidente nuclear e o descarte do material residual devido a questão do tempo de decaimento (meia-vida).      

A energia obtida a partir da energia hidroelétrica é eletricidade proveniente das turbinas que posicionadas em uma barragem pré-determinada e construída para tal, utiliza a energia cinética da queda das águas para a movimentação das turbinas.

Em termos de rendimento, a energia elétrica proveniente de usinas hidroelétricas é de longe a mais produtiva se comparada a outras formas "limpas" de obtenção de energia atualmente. O principal aspecto negativo deste método é a questão da dependência de condições naturais (águas) para a manutenção do processo.

A energia elétrica obtida a partir de energia solar utiliza as chamadas placas solares que, por um processo fotovoltaico em elementos semicondutores nestas placas, transformam a energia solar em energia elétrica (DC).

Este processo também traz seus inconvenientes: A dependência de luz solar em abundância, a quantidade de energia obtida e o custo destas placas, que embora já tenham sido maiores ainda são muito elevados.      

A energia eólica quando utilizada para geração de energia elétrica faz-se por meio de aero-geradores que basicamente são grandes "cataventos" com turbinas presas ao seu eixo. Estes conjuntos são construídos na forma de grandes torres e em quantidades consideráveis, nos chamados parques eólicos.  

Como em todos os outros métodos de obtenção de energia, o processo de obtenção por energia eólica, têm seus fatores favoráveis e os não tão favoráveis.

POSITIVOS:

• Não utilização de combustíveis fósseis;
• Sem emissão de dióxido de carbono (CO2);
• Manutenção relativamente baixa;
• Em condições favoráveis, o rendimento competitivo em termos de rentabilidade;
• Possibilidade de expansão de outras localidades no país;

NEGATIVOS:

• Natureza não ou pouco previsível da ação dos ventos;
• Impacto na fauna local (aves);
• Produção de ruído.

3.ETAPAS DE CONSTRUÇÃO

3.1- MONTAGEM.

[pic 1]

Imagem 1 - Primeira montagem em protoboard.

[pic 2]

Imagem 2 - Montagem em protoboard já com carga.

[pic 3]

Imagem 3 - Forma de onda do gerador 1.

[pic 4]

Imagem 4 - Placa parcialmente soldada.

[pic 5]

Imagem 5 - Montagem já finalizada.

3.2- CIRCUITO.

     [pic 6]

3.3- LISTA DE COMPONENTES.

1- LISTA DE COMPONENTES
	DESCRIÇÃO	REFERÊNCIA	UN	QTD
1	PLANTA DE GERAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA - 1SEM - 585Z
1.1	Diodo 4A 1N4004	D1 a D8	pç	8
1.2	Led 5mm convencional - vermelho	L1 a L35	pç	35
1.3	Capacitor eletrolítico 47uF/50V	C1 e C2	pç	2
1.4	Dip switch 1via	CH1	pç	1
1.5	Placa de circuito impresso tipo padrão em fibra com trilhas horizontais e dimensões de 100x100mm		pç	1
1.6	Borne duplo A2 - PT/VM (banana fêmea)	PONTO DE MEDIÇÃO	pç	1
1.7	Pé de borracha		pç	4
1.8	Estanho para solda		pç	1
1.9	Parafuso 1/8"x3/4" - zincado		pç	20
1.10	Porca 1/8" - zincada		pç	60
1.11	Arruela lisa 1/8" - zincada		pç	40
1.12	Cooler 120x120x25mm - 12VDC*	GERADOR EÓLICO 1 e 2	pç	2
1.13	Placa de polucarbonato 230x300x5mm		pç	1